经改进的亚微米单栅和双栅砷化镓MESFET的低噪声和高增益性能

叙述了亚微米单栅和双栅砷化镓金属—半导体场效应晶体管(GaAsMESFET)的微波性能。也讨论了设计考虑和器件工艺。这些GaAsMESFET 在 x 波段上的低噪声和高增益性能都超过了以往水平,对于0.5微米单栅 MESFET 在12千兆赫下噪声系数为2.9分贝、相应的增益为10.0分贝,1微米双栅 MESFET 在同样频率下噪声系数为3.9分贝、相应的增益为13.2分贝。     

双栅场效应管

日本日立中央研究所用肖特基势垒工艺制成GaAs双栅场效应晶体管。在4千兆赫下,功率增益达12分贝,噪声系数3分贝。改变第二栅偏压,增益变化在30分贝,对输入阻抗无严重影响。双栅器件的第二个栅是在第一个栅和漏之间。第一个肖特基栅长1.2微米,第二个长2.5微米。据称,双栅结构器件的稳定性和最大稳定增益比单栅结构高得多,因而便于设计放     

用离子注入制造性能优良的砷化镓场效应晶体管

北美砷化镓会议录论文集中的“用硒离子注入制造砷化镓场效应晶体管”这篇文章介绍了罗克韦尔国际科学中心采用离子注入技术取代外延生长技术形成有源层,制造出接近于理论特性的低噪声砷化镓场效应晶体管。对于栅长0.9微米的器件,论证了增益与频率的特性。结果表明,最大振荡频率超过50千兆赫。在10千兆赫下,典型噪声系数为3.5分贝,而增益为7分贝。经挑选,有些器件,在10千兆赫下,噪声系数可低达3.3分贝,而最大可用增益为11.5分贝左右。J.A.Higgins 等人宣称“对于相同几何图形的 FET,1976年 Hewitt 等人计算出了噪声系数的最佳值为3.5分贝,这就证明离子注入的晶体管与理论预计的特性相符。”     

简讯

普莱赛公司市售GaAs低噪声场效应管 普莱赛公司已市售GAT—4型和GAT—5型GaAs低噪声场效应管。前者工作频率高达12千兆赫,在4千兆赫下噪声系数为1.8分贝,而增益为12分贝;在10千兆赫下最大可用增益为8.5分贝,噪声系数为3.5分贝。后者工作频率高达18千兆赫,在6千兆赫下,噪声系数为2.5分贝,而增益为8分贝,在10千兆赫下最大可用增益为10.5分贝,噪声系数为3.5分贝。两种管子均为n沟道场效应管。栅电极就采用了肖特基势垒二极管。采用中子辐射技术,在半绝缘衬底和有源层之间制造了缓冲层。市售的有管芯,也有微带线封装的器件。     

GaAs双栅MESFET的设计与性能分析

本文将双栅MESFET模拟成两个级联的单栅MESFET,用三端信号流通图来分析它的性能特征.并将双栅MESFET当作一个短的行波管来说明其工作原理的物理本质.可以看出,它是一种在微波领域中有着广泛用途的多功能器件.本文还讨论了GaAs双栅MESFET的设计.采用金属剥离工艺制作的双指状、深凹糟1微米栅的双栅MESFET,在4千兆赫下相关增益为20分贝,噪声系数为1.9分贝,在8千兆赫下相关增益为18分贝,噪声系数为2.8分贝.     

K波段离子注入GaAs场效应晶体管

本文介绍了一个离子注入的、应用于K波段的0.5微米栅长GaAsMESEFT。采用硅注入形成沟道层和N~ 接触层。该器件在18千兆赫下增益9.8分贝,其外推的最高振荡频率f_(max)约80千兆赫。25千兆赫下,作为可调振荡器获得12.1分贝毫瓦的输出功率,作为窄带反射型放大器,输出功率为11分贝毫瓦时具有16分贝的增益。     

微波功率砷化镓场效应晶体管

本文介绍 X 波段 GaAs 功率 FET 的设计考虑、工艺特点和电特性。采用53条梳状源、52条漏和1条连接104条平行的肖特基栅的复盖栅来实现栅长1.5微米、栅宽5200微米的 FFT。研究成功了一种面接地技术,以便把共源引线电感减到最小(L_s=50微微法)。研制出的器件在10千兆赫下给出0.7瓦,8千兆赫下给出1.6瓦的饱和输出功率。在6千兆赫下,1分贝增益压缩时,线性增益为7分贝,输出功率为0.85瓦,并得到30%的功率附加效率。在6.2千兆赫下,三次互调制分量的截距为37.5分明亳瓦。     

改进的肖特基势垒场效应微波硅晶体管

讨论了具有1微米栅的改进的硅(金属半导体场效应晶体管)MESFET,其最高振荡频率已达15千兆赫。以前 MESFET 的改善由降低栅金属化电阻的影响和减小栅压点的寄生来达到。现在,在7千兆赫下,最大可用增益 MAG 为5分贝,并且在6千兆赫下最佳噪声系数 F_0是5分贝。在约小于6千兆赫下器件有条件地不稳定。在3千兆赫下单向增益 U 为20分贝。研究表明,不是所有的寄生效应都已消除。如果源栅之间沟道的串联电阻可以减小,f_(max)将接近由本征晶体管所估计的数值35千兆赫。     

InP电子转移放大器

英国普莱赛公司研制了低噪声 InP 反射型放大器,在15千兆赫下在1千兆赫带宽范围内,其增益为8分贝。器件结构为 n~÷-n-n~÷夹层结构,外延层厚度为2微米,掺杂浓度为10~(13)厘米~(-3),并具有集成热沉。当频率从12千兆赫变到18千兆赫时,将偏压调到最佳,可使噪声系数在8～9分贝间,其变化小于1分贝。发现噪声系数是外延层掺杂浓度的函数,对于10~(12)厘米~(-3)的载流子浓度,噪声系数渐近地趋近于7～8分贝。     

GaAs场效应晶体管

<正> 日本电气公司窄凹栅结构的低噪声 GaAsFET 已在12千兆赫下达到噪声系数1.68分贝,在4千兆赫下为0.7分贝。而三菱电机公司的缓变凹栅结构的封装器件在12千兆赫下最小噪声系数已达1.3分贝,未封装的芯片在16千兆赫下噪声为1.8分贝,在18千兆赫下为2.1分贝。功率 GaAsFET 目前三种不同的主要结构是:日本电气公司的缓变凹栅结构,富士通公司的源、漏下做 n~+层的结构和三菱电机公司的铜热沉上芯片倒装的结构。日本电气公司已达到6千兆赫,23瓦;8千兆赫,17瓦;18千兆赫,1.25瓦。三菱电机公司已达到15千兆赫,1.9瓦。     

低噪声砷化镓金属-半导体场效应晶体管

用投影光刻法制出了在6千兆赫下最佳噪声系数为1.6分贝的砷化镓金属-半导体场效应晶体管(GaAs MESFET)。推出了计算最佳噪声系数的公式,得到的计算值和测量值非常一致。引言:本简讯的目的是报导在6千兆赫下测得噪声系数为1.6分贝、可用增益为11分贝的 GaAsMESFET。这种器件,当调至4千兆赫时,最佳噪声系数为1.0分贝。这些噪声系数,现在仍是4千兆赫和6千兆赫下获得的最低值。     

微波GaAsMESFET的功率和噪声性能达到新水平

在一月份举行的日本电子通信学会半导体、晶体管研究会上,日本电气中央研究所发表了微波GaAsMESFET的研究结果.功率器件在6千兆赫下输出达25瓦,增益3分贝;低噪声器件在4千兆赫下噪声系数为0.7分贝,在12千兆赫下为1.68分贝.该所用内部连接的器件已实现了在6千兆赫下输出15瓦,为进一步提高输出功率,由提高集成度、增加FET的单位栅宽,即栅条长度而获得成功.为设计在10伏偏压下输     

简讯

4千兆赫微波低噪声晶体管 在微波晶体管市场上,作为完好的器件,不仅要有好的性能而且还必须有很高的成品率。例如,某些4千兆赫双极晶体管虽然噪声系数达到3～3.3分贝的水平,但效率较低。 最近,H-P公司公布了一种HXTR6101型微波晶体管,据介绍此器件具有噪声低、增益高、成品率高、成本低等特点。在4千兆赫下,噪声系数低于3分贝,典型值为2.7分贝。增益最小为8分贝,典型值为9分贝。当工作频率为1.5千兆赫时,噪声系数为1.5分贝,增益为15分贝。噪声低、成品率高和性能好等的特点是通过采用包括离子注入、局部氧化和自对准等技术而实现的。 一般的器件,在制作发射极和基极梳状的时候通常都是采用扩散和离子注入相结合的方法。但H-P公司的HXTR6101型微波晶体管则是一种全离子注入的器件。据介绍由于采用全离子注入工艺,可作极其清洁、陡峭而均匀的发射区和基区,所以噪声低。这种全离子注入工艺还可将交叉梳条的间距作到低于1微米,所以在高频下可获得良好的增益特性。由于采用新的自对准掩蔽技术和离子注入技术相结合的方法,使全部有用的图形都在同一个掩模上形成,这样保证了不同批次的管芯特性的一致性。采用离子注入和局部氧化技术,直接在交叉梳条上制作1密耳~2的金键合区,其集电极-基极的寄生电容小于其     

X和Ku波段GaAs肖特基势垒场效应晶体管

已作出1微米栅的 GaAs 肖特基势垒场效应晶体管(MESFET)。它适于 X 和 Ku 波段应用。整个 X 波段的单向功率增益超过9分贝,10千兆赫下噪声系数仅5分贝。     

获得微波增益的双扩散MOS晶体管

一种新的制作金属氧化物半导体的方法,不仅把速度提高5倍,而且开辟了 MOS 工艺在整个微波领域的应用。所谓双扩散 MOS 包括通过单掩膜孔进行两步扩散,以便形成1微米长的沟道。其结果是:最高振荡频率为10千兆赫的分立微波晶体管,在2千兆赫下增益为7分贝,在1千兆赫下噪声系数为4.5分贝。在数字领域中,双扩散 MOS 器件可以亚毫微秒速度开关,而且需要的话,可有较高的击穿电压。     

X波段砷化镓肖特基势垒场效应晶体管

目前,市场上已可小量买到廉价的1微米栅砷化镓肖特基势垒场效应晶体管V244,这种封装好的器件在8千兆赫下增益为11分贝,噪声系数为4分贝。研制工作已基本完成,最近已提交生产部门生产。特别是研制出一种X波段应用的低接触电阻、低寄生参数的新型带线管壳,以及在     

砷化镓自对准栅场效应晶体管

本文介绍了砷化镓微波肖特基势垒场效应晶体管源漏接触之间自动对准栅接触的方法。这个方法包括了源漏接触边缘下面砷化镓外延层的腐蚀以及用伸出部分作为栅接触金属的蒸发掩模。用这种方法制造的器件,栅长为4微米。微波测量的结果:在2千兆赫下最大可用增益为16分贝,按6分贝/倍频程下降,截止频率为11千兆赫。     

18千兆赫低噪声高增益场效应管

国外研制成一种用砷化镓材料的超高频场效应管.这种管子(型号为HFET-2201)的截止频率达18千兆赫,典型噪声系数在频率为14千兆赫时仅3.1分贝,而增益为8分贝.据称,这是一种低噪声、高增益     

GaAs双栅功率FET实验研究

本文简单介绍GaAs双栅功率FET的设计考虑、结构、制作工艺和初步实验结果.器件的最佳性能为:4.5千兆赫下输出功率440毫瓦时增益9.4分贝,输出功率660毫瓦时增益3.2分贝,效率均大于20%.     

30千兆赫的砷化镓场效应晶体管

美帝费尔查尔德公司最近研制了一种最高振荡频率为30千兆赫的砷化镓场效应晶体管。据说,这种晶体管在8千兆赫下,功率增益是8分贝;16千兆赫下,4分贝;噪声系数在4千兆赫下是3分贝。该公司使用了薄外延层工艺:在半绝缘的砷化镓衬底上淀积一层薄的掺硫外延膜(10~(17)原子/厘米~3),器件就制作在这层薄膜上面。用普通的光刻掩蔽法制做图形,但是不用掺杂法作 N 型材料的低阻接触,而用金—锗合金工艺作源和漏。栅是一种肖特基势垒结构。